矿山地质灾害链及其断链减灾实践研究

矿山地质灾害链是由采空区灾害链、矸石灾害链、矿井水灾害链、矿井瓦斯灾害链和高温热害灾害链等组成,它是由煤炭开采活动引发的灾害链,结构上属于树枝状灾链。分析了矿山地质灾害链的链式效应特点以及地质灾害链之间的协同作用、时间和空间分布的复杂多样性以及承灾体类型的多样性等。矿山地质灾害链的承灾体随着灾害链的延伸类型趋多,在其减灾措施中宜在上游的链环上采取措施,以便获得较好的经济效益。针对矿山地质灾害链的特点提出了控制灾害链源头的发生和危害、切断灾害链等措施,并在平顶山煤矿山进行了实践。     

Mapping the resting cysts of dinoflagellate Alexandrium catenella along the coast of Qinhuangdao,China

Dinoflagellate Alexandrium catenella is a cosmopolitan bloom-forming species with complex life cycle, the formation and germination of resting cysts are critical for its bloom dynamics. In the coastal waters of Qinhuangdao, A. catenella has been identified as the major causative agent for paralytic shellfish poisoning, but there is little knowledge concerning its resting cysts in this region. In this study, three surveys were carried out along the coast of Qinhuangdao from 2020 to 2021 to map the distribution of A. catenella resting cysts, using a quantitative PCR (qPCR) assay specific for A. catenella. The resting cysts were detected in surface sediments during all the three surveys, and their distribution patterns were similar. High abundance of resting cysts (maximum 1 300 cysts/g sediment (wet weight)) were found in a region (119.62°E–119.99°E, 39.67°N–39.98°N) northeast to the coastal waters of Qinhuangdao, where surface sediments were mainly composed of clay and silt (percentage above 50%). Prior to the formation of the A. catenella bloom in March 2021, the abundance of A. catenella vegetative cells in seawater had extremely significant positive correlation with the abundance of resting cysts in surface sediments, reflecting the important role of resting cysts in the initiation of A. catenella blooms. As far as we know, this is the first report on the distribution of A. catenella cysts along the coast of Qinhuangdao. The results will offer a sound basis for the future monitoring and mitigation of toxic A. catenella blooms and paralytic shellfish poisoning events in this region.

     

利用张衡一号卫星电场数据研究吉林松原、河北唐山MS5.1地震前后空间电场时空演化特征

利用我国第一颗电磁监测试验卫星张衡一号电场探测仪（EFD）载荷记录到的ULF/ELF频段电场功率谱密度（PSD）数据,限制Dst≥－30 nT和K_p＜3排除空间磁环境扰动后,分4个频段对2020年唐山古冶M_S5.1地震和2019年吉林松原M_S5.1地震前后空间电场时空演化特征进行研究。结果发现,2020年唐山古冶M_S5.1地震4个频段扰动幅度均显示出震前先抬升至最高点超过2倍均方差,而后在下降过程中发震,震后恢复的规律,且第2频段异常尤为明显;4个频段扰动幅度时间序列特征相似,且震前均超过2倍均方差。2019年吉林松原M_S5.1地震不同频段的扰动幅度时间序列特征不同,仅有第2频段超过2倍均方差。2次地震均在第2频段（371~879 Hz）出现震前异常扰动,认为该频段是地震异常提取的优势频段。     

基于阿尔法导航系统记录分析2010年玉树MS 7.1地震异常

地震灾害是人类面临的重大考验,阿尔法导航系统在地震预报领域有着重要的科研及应用价值。以2010年4月13日23时49分（世界时）玉树M_S 7.1地震为例,基于2010年4月6日—13日阿尔法导航系统超低频（VLF）电波场强和相位数据,使用滑动四分位法,分析该系统9条链路上的信号异常,结合地磁“低点位移”现象,综合分析此次地震前的异常变化。研究结果表明：在地磁活动平静时段,玉树M_S 7.1震前3天及震前23 h,电波场强数据出现明显畸变,表现为持续1—6 h超阈值的异常扰动,最大扰动幅度超过阈值13.6 μV/m,相位数据未出现明显异常。结合震前3天阿尔法导航系统主台—通海台、西副台—雅安台异常链路以及震前47天地磁“低点位移”分界线的重叠位置,可进一步精确临震预报时刻,并提高发震位置的预测精度。     

三维激光扫描技术与断层面形貌量化分析在基岩区古地震研究中的应用

由于对第四纪地层的严重依赖,传统古地震探槽研究方法在基岩区难以发挥作用,导致无法获取基岩区断层的强震活动历史。本研究以山西地堑系的交城断裂为目标断裂,以断裂北段2处基岩断层面为研究对象,通过三维激光扫描技术获取基岩断层面高精度形貌,基于变差函数法结合滑动窗口操作量化断层表面形貌特征,开展在基岩区提取断裂古地震信息的实例研究。结果显示,2处基岩断层面的形貌在高度上具有明显的分段特征,指示了断层面在地震事件作用下的分段出露过程。这种断层面形貌分段特征可以用来识别古地震事件和同震位移量。在思西村基岩断层面上,识别出由老到新的3次古地震事件,同震倾滑位移量依次为2.0 m、1.9 m和2.3 m,在上兰镇基岩断层面上,识别出由老到新的3次古地震事件,同震倾滑位移量依次为1.4 m、2.5 m和2.0 m,指示了交城断裂北、中段具有产生同震位移量大于2 m、震级大于7.5级的破裂型地震的能力。上述研究成果表明,基于三维激光扫描和形貌量化分析方法开展基岩断层面古地震研究,可以准确而高效地识别古地震事件次数和同震位移量,扩展古地震的研究对象,拓宽古地震的研究空间。在未来的研究中,可以适时地开展宇宙成因核素测年以测定断层面的暴露年龄,获得发震年代,给予地震序列年龄框架。     

基于单自由度等效线性化模型的RC结构地震易损性分析

通过有限元方法进行非线性动力时程分析获取解析的易损性曲线,计算量大且耗时。本文采用一种简化的计算方法,即基于单自由度的等效线性化模型,对钢筋混凝土框架结构进行地震易损性分析,并研究了该方法在结构高度上的适用性。通过选用5种典型的等效线性化模型对3栋不同高度的钢筋混凝土框架结构进行增量动力分析（IDA）,得到了不同高度的结构在不同强度地震作用下结构的反应和易损性,并与OpenSees程序的计算结果进行对比,研究了等效线性化模型应用于RC框架结构易损性分析在高度上的适用性。分析结果表明:对于10层及以下的框架结构,基于单自由度的等效线性化模型在结构地震易损性分析中具有较好的适用性;对于更高层数的结构,由于高阶振型反应对整体结构反应的影响增大,基于单自由度等效线性化模型的易损性分析结果会出现明显的偏差。     

Effect of tamping interval on consolidation of dredged slurry using vacuum preloading combined with dynamic consolidation

The effect of combining vacuum preloading and low-energy dynamic consolidation is predominantly controlled by the tamping interval time. It is, therefore, imperative to identify a suitable parameter and optimise the tamping interval time. In this study, the effect of the tamping interval time on the consolidation of slurries was investigated by conducting laboratory model tests. Consequently, various tamping interval times were obtained by controlling the dissipation of pore water pressure at different levels of 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% to determine the optimal interval time. In terms of surface settlement variation, dissipation of pore water pressure, and distributions of the water content and shear strength variation profile, it was shown that a rubber soil state was reached at a dissipation rate of 20% pore water pressure. When the tamping interval time was set to a dissipation rate of 80% pore water pressure, the consolidation effect was optimal.

     

浅析油气管道短距离水平定向钻穿越技术的应用

油气管道穿越短距离障碍时,一般穿越技术存在工程投资高、协调难度大、环境破坏严重、施工周期长、施工风险高等问题,因此探索一种技术上可行、经济上合理和方便实施的新的（或改善的）施工方式具有较好的经济和社会效益。短距离水平定向钻穿越是通过改善规范要求的技术参数以及施工措施以达到可实施目的的一种施工方式。改善后的施工方式应用灵活、技术措施安全可行,且能缩短工期、节省工程投资。     

开垦年限对黑土农田土壤微生物功能多样性的影响

开垦年限对黑土农田土壤微环境产生影响,土壤微生物的功能多样性发生变化。于2019年7月在黑龙江省黑河市黑土区采集不同土层（0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm）开垦98 a、50 a和10 a的黑土农田土壤,采用Biolog-Eco微平板法研究开垦年限对黑土农田土壤微生物的活性、功能多样性和微生物对不同碳源的利用情况的影响。结果表明,开垦98 a的农田土壤微生物活性最强。农田土壤微生物群落组成及功能多样性开垦98 a >开垦10 a >开垦50 a。开垦年限和土层深度影响黑土农田土壤微生物对碳源的利用能力。在0~10 cm层中,土壤微生物对碳源的利用程度最高。主成分分析结果表明,黑土农田土壤中的微生物主要利用的是糖类和氨基酸类。